基于粒子的湍流燃烧火焰的可视化研究

引入粒子系统作为可视化建模的基本方法,建立了包含火焰粒子子模型、湍流流场子模型和燃料属性子模型的湍流燃烧火焰可视化模型.通过将温度场与湍流流场的有机结合及燃烧室内网格体单元的颜色与透明度的显示,实现了湍流燃烧火焰的三维动态传播可视化.最后,结合实例给出了火焰效果图,体现了湍流涡对火焰前锋面的影响.     

火焰的红色饱和度-亮度模型

通过研究不同的火焰图像,发现了火焰图像亮度的空间分布规律及不同像素之间红色饱和度随亮度的变化规律,提出了火焰图像的红色饱和度亮度（RL）模型。该模型描述了火焰图像的像素参数在不同像素间的变化规律。在在火灾探测应用中,可通过图像分割将疑似火焰图像从摄像头拍摄的视频中提取出,通过RL模型判定是否发生了火灾。     

基于视频序列的火焰模拟

在现有火焰模拟方法的基础上,提出了基于视频序列的火焰模拟方法.该方法首先用火焰视频帧图像提取火焰边界,然后用提取出来的边界对火焰形状建模,并在相邻模型间进行线性插值,获得火焰燃烧过程的形状变化3D动态模型,最后用粒子系统模拟,给出了具体的模拟步骤和实际的模拟效果.     

基于粒子系统的湍流燃烧火焰的可视化研究

引入粒子系统作为可视化建模的基本方法，建立了包含火焰粒子子模型、湍流流场子模型和燃料属性子模型的湍流燃烧火焰可视化模型．通过将温度场与湍流流场的有机结合及燃烧室内网格体单元的颜色与透明度的显示，实现了湍流燃烧火焰的三维动态传播可视化．最后，结合实例给出了火焰效果图，体现了湍流涡对火焰前锋面的影响．     

时空视觉选择性注意机制的视频火焰检测

引入计算视觉领域中的显著性思想,结合自上而下的视觉注意模型,构建了基于时空视觉选择性注意机制的视频火焰检测模型.该模型用HSV空间的V分量表示火焰的亮度显著性,用RGB空间火焰R和B分量的关系表示火焰的颜色显著性,用局部二值模式的3种形式组合成的特征向量之间的距离表示火焰的纹理显著性;为降低模型时间、空间的复杂度,采用主成分分析对局部二值模式特征向量降维,用改进的基于火焰颜色的累积差分表示火焰的运动显著性.最后经加权线性组合各静态、动态特征图,得到当前视频帧的综合显著图.对Bilkent大学火焰视频库中全部的13段火焰视频和通过互联网获得的2段非火焰视频进行实验的结果表明,与其他流行模型相比,该模型可以更准确地检测出视频序列中的火焰区域.     

基于混合粒子滤波的运动火焰跟踪算法

提出一种基于混合粒子滤波的运动火焰跟踪算法。针对通用粒子滤波算法计算量大的问题,提出了混合粒子滤波,将Mean Shift算法嵌入到粒子滤波中,并用自适应运动模型和目标模型自动更新的策略改善算法性能。基于混合粒子滤波提出了火焰识别和火焰跟踪相结合的运动火焰自动跟踪算法,先火焰识别,再火焰跟踪,且跟踪时,如果估计目标与模型的相似度小于阈值则切换到火焰识别阶段。识别与跟踪的相互切换保证了跟踪结果的正确性。实验结果表明混合粒子滤波具有很好的跟踪效果,与粒子滤波和Mean Shift算法相比,提高了跟踪精度;基于混合粒子滤波的火焰跟踪算法能够跟踪复杂环境下的运动火焰,提供火焰的精确位置。     

基于粒子系统方法的三维火焰模拟

文章设计了粒子系统火焰模型,详细讨论了模型中粒子的属性及其变化,实现了具有较强真实感的颜色变化和动态摇曳等火焰特性,采用纹理映射和视线跟踪技术进行三维火焰渲染;同时,采用了层次化的编程结构,用以提供简单实用的交互性火焰模拟。最后提供了篝火、烛火、火箭尾焰以及战场火焰模拟的效果图。     

自然燃烧火焰的快速仿真

从自然燃烧的火焰的现象出发,采用面向对象的方法,提出了一种基于粒子系统的自然燃烧的火焰的快速数值模拟算法.首先,讨论了形成火焰燃烧的动态场景图像的基本原理,给出了火焰图像与背景图融合的算法,并建立了用于火焰仿真的两种火焰颜色模型.然后,建立了用于火焰仿真的火焰粒子、火苗与火焰系统的面向对象模型,给出了各对象的燃烧行为的快速模拟方法.接着,对实现动感火焰的方法进行了讨论,指出了算法.最后给出了通过该文算法进行模拟实验的效果图.该算法准确度较高,速度快,效果较好.     

基于色彩和闪频特征的视频火焰检测

基于视频图像的火焰检测是火灾预防的一个重要研究方向。为了提高火焰的检测率,利用RGB和HSI色彩空间中的颜色信息,建立了一种新的火焰色彩模型,应用该模型提取疑似火焰区域。提出了一种基于累积差分RGB三通道的火焰闪频特征抽取方法,并用逻辑回归（logistic regression,LR）对火焰的闪频特征进行分析,得到了优化的权重和偏斜率,建立了火焰闪频特征值的概率模型。最后将概率模型应用于火焰检测。实验结果表明,该算法对火焰区域检测效果好,适用范围广,且能检测出较小的火焰区域。     

基于隐马尔可夫模型的火焰检测

提出一种利用隐马尔可夫模型对普通视频中的火焰进行分析的方法,除应用运动和颜色分析对火焰进行识别外,还通过隐马尔可夫模型对火焰的闪烁特性进行分析。实验结果表明,该方法能有效区分火焰和具有火焰颜色的普通运动物体,减少了火灾监测中误报警的次数,具有一定的实际意义。     

提高汽车背景光大面积照明亮度一致性的光源布置

汽车背景光系统广泛应用LED光源进行照明,单颗LED近似为点光源,在较大面积照明的情况下,LED光源的布置方式在很大程度上影响了亮度的一致性.研究了LED作为背光源的照明特点,分析了LED背光源的布置对汽车背景光亮度一致性的影响,提出一种通过优化光源布置确定相邻LED间距提高汽车背景光较大面积照明亮度一致性的方法.该方...     

基于ANSYS Workbench的T形结构优化设计

针对T形结构传统设计周期长、材料利用率低、设计成本高等问题,使用SolidWorks建立数字模型,将其转换成ANSYS Workbench可读的格式文件,进行拓扑优化设计。对T形结构在载荷作用下进行最优化设计,建立以单元材料密度为设计变量,以结构最小柔顺度为目标函数,以质量减少百分比为约束函数的数学模型。采用ANSYS Workbench的Topology Optimization模块进行拓扑优化设计,对比优化前、后结构的应力和变形,可知运用拓扑优化技术实现T形结构的轻量化设计合理有效。     

测量数据丢失的随机不确定系统滚动时域估计

研究存在传感器测量数据丢失的随机不确定系统状态估计问题,用概率已知的Bernoulli随机序列描述丢包现象,并采用丢失测量数据的预测值进行丢包补偿,将不确定条件下的最优化问题表示为Min-Max问题,并通过引入拉格朗日算子,将Min-Max问题转化为受限条件下的Min-Min问题,进而实现最优状态估计的求解.对所提算法的稳定性进行研究,推导出估计误差范数平方期望的上界,并给出估计误差范数平方期望收敛的充分条件.最后通过仿真验证所提算法的有效性.     

无形是形 形(型)——空间创造的途径

自从有建筑以来,就有关于空间的话题。建筑本来是朴素具体的东西,是与日常生活密切相关的事物。对空间的认知亦是如此,本文以单纯直接的命题,揭示空间的本义和认识创造的途径。即:空间就是形(型)。实体是型,虚体亦是型。有形是形,无形亦是形。空间的特征就是形态的特征,空间的表情就是形态的表情。空间的色彩就是形态的色彩,矛盾的空间就是矛盾的形(型)。空间构成就是形的构成,空间质感就是形态的质感。     

基于小波变换的无驱动结构微机械陀螺信号自旋频率的提取

针对一种新型陀螺,它能敏感旋转载体的俯仰、偏航和滚转角速度,敏感信号是一种调幅波信号,载波频率是自旋频率,包络是横向角速度。实际应用中,需要精确提取自旋频率。基于此,提出了一种提取载波频率的新的方法——小波变换构造解析函数法,对自旋频率解算算法进行了理论推导,并通过MATLAB软件对噪声比为30 dB的模拟陀螺调幅波信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.033 6,小波变换相对误差为0.017 8。对三轴精密转台实时测试的横向角速度为180°/s的陀螺信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.035 9,均方差MSE为7.915 9;小波变换相对误差为0.001 8,均方差MSE为0.293 7。小波变换较Hilbert变换求解自旋频率精度提高二十倍,降噪性能和频率稳定性更好。     

倒立摆的简易现代控制

分析了ZWP-Ⅱ倒立摆系统的力学特性，将系统的状态空间描述建立在“倒立”的平衡点附近，然后进行线性化处理，得到系统的状态方程。对系统进行合理的降阶处理后，再对系统进行连续化分析设计，并由此构建状态反馈，实现倒立摆的稳定控制。它大大简化了计算，使误差减少，控制效果很好。     

A decentralized approach to integrated flight control synthesis

A new approach to decoupled control of large-scale non-linear systems is applied to a dynamic flight control. Control synthesis is performed in two steps. First the nominal, programmed control is synthesized using the complete model of flight dynamics. This nominal control should realize the nominal trajectory under ideal conditions with no perturbations. In the second step the tracking of the nominal trajectory is realized. The system is viewed as a set of decoupled subsystems and for each subsystem local control is synthesized. Then, the stability of the overall system is analyzed and the global control is introduced to compensate coupling among some of the subsystems. A particular choice of subsystems in a case of flight control and of local and global control synthesis is proposed. A simulation of flight control with the proposed control law is also presented.     

绘制规则离散点等值线的一种算法

提出一种绘制规则离散点的等值线的算法，在以搜索到的测点为中心的一个矩形区域内搜索下一点，与过去已搜索到的测点所确定的2次B样条曲线的切线距离最小的点为等值线的下一点，把所有搜索到的点拟合成3次B样条曲线则得等值线。     

基于多轴联动的航天器带动力风洞实验控制系统设计

针对当前航天器带动力风洞实验控制系统受动态性能和稳态精度的影响,导致航天器中心偏离风洞轴心距离控制误差较大,上旋翼所能承受压力与实际值不符的问题,设计基于多轴联动的航天器带动力风洞实验控制系统;采用PROFIBUS现场总线方式,设计控制系统总体结构;使用伺服电机模块,控制启停指令,以西门子S7-300 PLC为主站设计现场控制器,研制一种航天器风洞测试支撑装置,并将迎角机构安装在模块化分层结构中;利用多轴联动控制器,采用RS-232串行通信原理,根据负载惯量选择2 kW伺服驱动器,实现伺服电机紧急停车,完成控制系统硬件设计;计算多轴联动随动控制动态目标位置,使用柔性bang-bang控制,消除系统动态性能和稳态精度的影响,在误差数据支持下,设计实验控制流程,完成控制系统软件设计;实验结果表明,该系统控制航天器中心偏离风洞轴心最大偏离距离为0.32 mm,最小为0.05 mm,与实际值一致,且上旋翼所能承受压力控制误差仅为0.02％,具有精准控制效果.     

面向客户需求ERP产品可重构开发模型研究

目前ERP系统在开发中主要存在两个问题:一是ERP产品在开发的过程中存在大量的重复工作,系统的开发周期比较长;二是ERP产品的刚性太强,系统的柔性差,适应性不强。针对上述问题,文章提出了客户需求驱动,可重构ERP软件开发模型,阐述了基于客户需求分析的动态企业建模、可重构ERP软件开发的主要技术和系统构建方法。